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1、哈尔滨工业大学出版社,学习任务2 离合器,【任务目标】1、了解：汽车换挡过程。2、熟悉：离合器的类型和应用特点。3、掌握：离合器的功用、结构和运作。4、学会：理解离合器常见故障及可能故障部位，并进行基本故障诊断及检修。,哈尔滨工业大学出版社,【任务描述】 离合器是汽车机械传动系统中重要的部件，位于发动机和变速器之间。离合器的功能是传递、切断动力；要求在汽车起步过程中能柔顺完成动力的传递，并在变速器换挡或制动过程中要快速切断动力并防止传动系过载。随着汽车行驶里程的增加，离合器零件不可避免地产生磨损或损坏，致使离合器在使用过程中经常出现打滑、分离不彻底、发抖、异响等故障类型。,哈尔滨工业大学出版社
2、,项目2.1 膜片弹簧式离合器的结构与原理,情境导入客户报修 某驾驶员诉说，驾驶一汽丰田卡罗拉，在踩下离合器踏板时会出现连续的异响，而松开踏板则响声消失。故障原因分析 离合器异响最常见的原因是离合器内部零件发生损坏，如分离轴承总成有磨损、脏污或损坏；离合器扭力弹簧损坏等。因此本故障的诊断重点是离合器单元。,哈尔滨工业大学出版社,理论引导 2.1.1 离合器的功用及组成,图2-1离合器的位置,哈尔滨工业大学出版社,2.1.2 摩擦式离合器的基本结构与工作原理,图2-2 离合器的工作原理,摩擦式离合器结构原理如图2-2所示，发动机飞轮即为离合器的主动件，带有摩擦片的从动盘和毂通过花键与从动轴（即变
3、速器输入轴）相连，组成离合器从动部分。在压紧弹簧弹力作用下，从动盘与飞轮压紧，两者通过摩擦面间的摩擦作用传递发动机转矩。需要中断动力时，只要踩下离合器踏板，套在从动盘毂中的拨叉便克服压紧弹簧弹力向后移动而与飞轮分离，两者之间产生一定间隙， 摩擦作用消失，传递动力中断。离合器踏板、分离拨叉构成离合器操作机构。,哈尔滨工业大学出版社,2.1.3 膜片弹簧式离合器,1. 膜片弹簧离合器结构 离合器主要由主动部分、从动部分、压紧机构和分离机构和操纵机构组成.,图2-3 膜片弹簧式离合器的结构,图2-3 膜片弹簧式离合器的结构,哈尔滨工业大学出版社,主动部分由飞轮、离合器盖和压盘组成。离合器盖是由低碳钢
4、冲压制成的，为了保持正确的安装位置，通过定位销与飞轮进行定位，并以螺栓固装在飞轮上。为了散热，离合器盖的侧面制有通风口，当离合器旋转时，热空气由此抽出，以加强通风。压盘与离合器盖之间通过周向均布的三组或四组传动片来传递转矩。传动片用用弹簧钢片制成。每组两片，一端用铆钉铆在离合器盖上，另一端用螺钉连接在压盘上。在离合器分离和结合过程中，依靠弹簧片的弯曲变形，使压盘前后移动。 从动部分包括从动盘和从动轴，从动盘分为不带扭转减振器和带扭转减振器的两种类型。,哈尔滨工业大学出版社,不带扭转减振器的从动盘由两片摩擦称片、从动盘钢片、弹簧钢片、从动盘毂等组成。从动盘钢片通常是由弹簧钢板制成，并与从动盘毂铆
5、接到一汽，其上开有辐射状的槽，可防止热变形。摩擦衬片用石棉、粘合剂及其他辅助材料经热压合制成。衬片和从动盘钢片一般用铜或铝铆钉骂街，也有用树脂粘接的。为了使离合器结合柔和，起步平稳，单片离合器从动盘钢片具有轴向弹性结构。从动盘钢片与后衬片之间的6块扇形波浪形钢片就起这个作用。钢片辐射状切槽之间的扇形面上有六个孔，其中两孔与前衬片铆接，弹簧钢片有两孔与后衬片铆接，扇形面中间的两空将从动盘钢片与波浪形弹簧钢片铆接在一起。,哈尔滨工业大学出版社,图2-4 不带扭转减振器的从动盘,哈尔滨工业大学出版社,从动盘一般都带有扭转减振器。从动盘和从动盘毂通过弹簧弹性地连接在一起，构成减振器的缓冲机构，从动盘毂
6、夹在从动钢片和减振器盘之间，在从动盘毂与从动钢片和减振器盘之间还装有环形摩擦片，它是减振器的阻尼耗能元件。,图2-5 带扭转减振器的从动盘组成,图2-5 带扭转减振器的从动盘组成,图2-5 带扭转减振器的从动盘组成,哈尔滨工业大学出版社,2.膜片弹簧离合器的工作原理,图2-7 离合器的工作原理,哈尔滨工业大学出版社,当离合器盖未安装到飞轮上时，膜片弹簧不受力而处于自由状态，此时离合器盖与飞轮之间有一距离t，如图2.7（a）所示。当离合器盖通过螺栓固定在飞轮上时，膜片弹簧在支承环处受压产生弹性变形，其外圆周对压盘产生压紧力使离合器处于接合状态。此时发动机转动的转矩经飞轮及压盘，通过摩擦面的摩擦作
7、用传到从动盘，再经从动轴输入变速器。当踩下离合器踏板时，分离轴承推动膜片弹簧内端前移，使膜片弹簧以左侧支承环为支点外圆周向后翘起，其外缘通过分离钩拉动压盘后移使离合器分离。此时动力传递中断，如图2.7（b）。,哈尔滨工业大学出版社,3.离合器的自由间隙和离合器踏板的自由行程离合器处于结合状态时，分离轴承与分离杠杆内端之间预留的间隙成为离合器的自由间隙。其作用是防止从动盘摩擦片磨损变薄后压盘不能向前移动而造成离合器打滑。消除离合器自由间隙和分离机构、操纵机构零件的弹性变形所需要的踏板行程成为离合器踏板的自由行程。其大小可以调整。,哈尔滨工业大学出版社,2.1.4 单片周布弹簧式离合器 单片周布弹
8、簧式离合器的主动部分、从动部分的结构与膜片弹簧式离合器基本相同。 周布弹簧式离合器的压紧装置由若干根螺旋弹簧组成，螺旋弹簧沿压盘周向对称布置，装在压盘与离合器盖之间，如图2.8所示。,图2-8单片周布弹簧式离合器,哈尔滨工业大学出版社,分离叉与其转轴做成一体，轴的两端靠衬套支撑在离合器壳上。 离合器用薄钢板冲压制成的分离杠杆。采用了支点移动，重点摆动的综合式防干涉机构，如图2.9所示，支承柱前端松插入压盘相应的孔中。分离杠杆的中部通过浮动销支撑在方孔的平面A上，并用扭簧使它们靠紧。凹字形的摆动支撑片以刃口支撑于分离杠杆外端和压盘凸块之间。这样就可以利用浮动销在平面A上的滚动和摆动支承片的摆动
9、来消除运动干涉。这种方式结构简单，且分离杠杆的工作高度通过螺母调整支点高度来调整。,哈尔滨工业大学出版社,项目2.2 离合器操作机构,情境导入客户报修 某驾驶员诉说，其驾驶的一汽丰田卡罗拉，行驶中踩下离合器踏板时感觉绵软无力，操纵变速杆换挡时感觉困难。故障原因分析 离合器踏板感觉绵软无力时，最大的可能性是液压操纵机构有泄漏，或拆装后，管路内可能进入空气，使离合器踏板自由行程增加，使离合器操纵不变分离不彻底。因此本故障的诊断重点是离合器操纵机构。,哈尔滨工业大学出版社,理论引导 2.2.1 机械式操纵机构 杆系传动机构如图2.10a）所示，由踏板轴、拉臂、拉杆、踏板、分离叉臂、调整螺母、踏板回位
10、弹簧和飞轮壳等构成，其结构简单，工作可靠，广泛应用于各型汽车上。例如东风EQl090E型汽车即为杆系传动机构。但杆系传动中杆件间铰接多，摩擦损失大，车架或车身变形以及发动机位移时会影响其正常工作。,哈尔滨工业大学出版社,图2-10 机械式操纵机构,哈尔滨工业大学出版社,2.2.2 液压式操纵机构 离合器液压操纵机构由离合器踏板、储液罐、进油软管、离合器主缸、离合器工作缸、油管总成、分离叉、分离轴承等组成,图2-11 液压式操纵机构,图2-11 液压式操纵机构,1.主缸的构造和工作情况 离合器主缸，构造如图2.12上部所示。主缸上部是储油罐，并有孔与主缸相通，阀杆后端（图中右端）穿在活塞的中心孔
11、中，并可以在孔中左右自由移动。后端弹簧座紧套在活塞的前端并被轴向定位，它可以向右单向拉动阀杆，阀杆前端（图中左端）装有橡胶密封圈阀门，阀门后端与前弹簧座之间装有锥形复位弹簧。前弹簧座后端面上开有轴向中心孔，前端开有径向槽，主缸活塞复位弹簧安装在前后座之间。,哈尔滨工业大学出版社,哈尔滨工业大学出版社,图2-12 液压式操纵机构的构造和工作原理,2.工作缸的构造 离合器工作缸的结构如图2.12下部所示：工作缸内装有活塞、两皮圈、推杆和放气阀等。两皮圈的刃口方向相反，作用不同。左侧皮圈用来密封工作缸内油液，防止向外泄露；右侧皮圈的作用是在迅速抬起离合器踏板时，防止大气中的空气被吸入工作缸内。放气阀
12、的作用是放尽系统内的空气。 工作缸推杆和主缸推杆长度一般做成可调的，或主缸推杆与踏板采用偏心螺钉连接，以便调整踏板的自由行程。工作缸活塞直径略大于主缸活塞直径，故液压系统稍有增力作用，以补偿液流通道的压力损失。,哈尔滨工业大学出版社,2.2.3弹簧助力式操纵机构,哈尔滨工业大学出版社,当离合器踏板完全放松时，即离合器接合，此时助力弹簧轴线位于踏板转轴下方。踩下离合器踏板，踏板绕自身转轴顺时针转动，压缩助力弹簧，此时助力弹簧实际是起到阻碍的作用，即助力弹簧的伸张力产生一个阻碍踏板转动的逆时针力矩PL，但这个力矩是比较小的。当踏板转动到助力弹簧的轴线与踏板转轴处于一条直线上时，该阻碍力矩为零。随着踏板的进一步踩下，助力弹簧轴线位于踏板转轴上方，此时助力弹簧的伸张力产生一个有助于踏板转动的顺时针力矩PL。在踏板后段行程是最需要助力作用的，因而这种弹簧助力式操纵机构可以有效地减轻驾驶员疲劳。,图2-13 离合器操纵机构弹簧助力装置1.离合器踏板 2.可调推杆 3.可转三角板 4.销锥 5.助力弹簧 6.主缸 7.支架板,哈尔滨工业大学出版社,